一种定转子气隙可调的鼠笼式电的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种定转子气隙可调的鼠笼式电机，涉及一种鼠笼式电机。本实用新型的结构是：在外壳（9）中心线上设置有轴（1）；在轴（1）的左边设置有和中心线垂直的支撑杆（8），在支撑杆（8）上下两段分别套入弹簧（6）和重锤（3），弹簧（6）一端固定在轴（1）上，另一端连接重锤（3）；在轴（1）的右边通过键（7）连接有转子（5），在转子（5）的外圈包裹有定子（4），转子（5）和定子（4）之间留有气隙（Q）；重锤（3）通过连杆（2）与转子（5）连接。本实用新型可以根据转子转速的不同通过气隙调节机构来实时调节定子与转子之间的气隙大小，从而改善电机的性能；结构简单，实施容易；适用于各种类型的电机。
【专利说明】一种定转子气隙可调的鼠笼式电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种鼠笼式电机，尤其涉及一种定转子气隙可调的鼠笼式电机。【背景技术】
[0002]气隙是指电机定子与转子之间存在的空气间隙，气隙值的大小会影响电机启动扭矩及运行时切割磁感线的效率。气隙过大，将导致电机功率因数【在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosO表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即c0SO=P/S。】下降；气隙太小使电机的通风性能下降，从而影响电机的散热，使电机温升加剧。然而，目前传统电机的定转子之间的气隙值是固定的。基于以上气隙大小存在的矛盾性，迫切 需要发明一种气隙可调电机，使得电机可在一定范围内调节气隙的大小，从而处于一种更匹配的工作状态。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就在于克服目前鼠笼式电机定子与转子之间气隙固定的问题，提供一种定转子气隙可调的鼠笼式电机。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]在传统电机的基础上，附加一种气隙调节机构，使转子可以通过气隙调节机构在轴上左右移动。转子两端外径有差异，从而具有圆台的外形；定子两端内径有差异，从而也具有圆台的内表面。两个圆台型的表面之间共同形成气隙空间，当转子左右移动时，气隙距离将有相应改变。
[0006]具体地说，本电机包括轴、连杆、重锤、定子、转子、弹簧、键、支撑杆和外壳；
[0007]其位直和连接关系是:
[0008]在外壳中心线上设置有轴；
[0009]在轴的左边设置有和中心线垂直的支撑杆，在支撑杆上下两段分别套入弹簧和重锤，弹簧一端固定在轴上，另一端连接重锤；
[0010]在轴的右边通过键连接有转子，在转子的外圈包裹有定子，转子和定子之间留有气隙；
[0011 ] 重锤通过连杆与转子连接。
[0012]本实用新型具有下列优点和积极效果:
[0013]①可以根据转子转速的不同通过气隙调节机构来实时调节定子与转子之间的气隙大小，从而改善电机的性能；
[0014]②结构简单，实施容易；
[0015]③适用于各种类型的电机。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1.1是本实用新型的结构示意图；[0017]图1.2是本实用新型的结构示意图(气隙间距变大时)；
[0018]图1.3是本实用新型的结构示意图(气隙间距变小时)。
[0019]图中:
[0020]I—轴， 2—连杆，3—重锤，4 一定子，
[0021]5—转子，6—弹簧，7—键， 8—支撑杆，
[0022]9 一外壳，Q—气隙间距。
[0023]图2是在不同气隙间距下的风力机输出功率随转速变化的曲线图；
[0024]图3是风力机气隙间距与风速之间的最佳性能匹配曲线图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例详细说明:
[0026]一、电机的结构
[0027]1、总体
[0028]如图1.1、1.2、1.3、2、3，本电机包括轴1、连杆2、重锤3、定子4、转子5、弹簧6、键7、支撑杆8和外壳9 ;
[0029]其位直和连接关系是:
[0030]在外壳9中心线上设置有轴I ;
[0031]在轴I的左边设置有和中心线垂直的支撑杆8，在支撑杆8上下两段分别套入弹簧6和重锤3,弹簧6 —端固定在轴I上,另一端连接重锤3 ；
[0032]在轴I的右边通过键7连接有转子5，在转子5的外圈包裹有定子4，转子5和定子4之间留有气隙Q ;
[0033]重锤3通过连杆2与转子5连接。
[0034]2、功能部件
[0035]下列的各功能部件除定子4与转子5以外，均为通用金属件。
[0036]I)轴 I
[0037]轴I是一种长轴，起旋转和支撑作用。
[0038]2)连杆 2
[0039]连杆2连接重锤3和转子5。
[0040]3)重锤 3
[0041]重锤3是一种具有一定质量的圆柱体。
[0042]4)定子 4
[0043]定子4的内表面呈圆台状。
[0044]5)转子 5
[0045]转子5的外表面呈圆台状，且与定子4内表面适配。
[0046]6)弹簧 6
[0047]弹簧6为螺旋弹簧，连接轴I和重锤3，并对重锤3提供弹簧力。
[0048]7)键 7
[0049]键7定位轴I与转子5。
[0050]8)支撑杆8[0051 ] 支撑杆8起支撑弹簧6与重锤3的作用。
[0052]9)外壳 9
[0053]外壳9起封闭各功能部件的作用。
[0054]3、工作机理
[0055]本电机附加有气隙调节机构，采用离心调节原理。与转子5同转速的重锤3在转子5转动时产生离心力，在一定的转速下，重锤3的离心力将与一定伸长量的弹簧6的拉力相平衡。当转子5转速改变时，重锤3的离心力将发生变化使得弹簧6伸长或缩短，从而通过连杆2带动转子5沿主轴方向左右移动，达到改变定子4与转子5间的气隙Q大小的目的。
[0056]二、试验情况
[0057]某风力机模型，其设计发电机功率为1000W，设计气隙间距为1.12mm，为考查定子与转子的气隙间距给风力机启动转速及输出功率所带来的影响，分别在气隙间距为
0.62mm、1.12mm和1.62mm时对不同转速条件下的模型输出功率进行试验测量，得到了如图2所示的在不同气隙间距下的风力机输出功率随转速变化的曲线。
[0058]由图2可知:
[0059]①当该风力机气隙间距从设计值1.12mm增加到1.62mm时，启动转速从约108η/min升高至约114n/min ;即气隙间距增加使启动转速升高。
[0060]②当该风力机气隙间距从设计值1.12mm减小至0.62mm时,200n/min左右转速下的风力机输出功率从约0.5W提高至约lW，180n/min左右转速下的风力机输出功率从约0.2W提高至约0.4W，110n/min左右转速下的风力机输出功率从约0.0025W提高至约
0.004W ;即气隙间距减小使输出功率升高。
[0061]③由此估计，高风速下提高输出功率约30%，中风速下提高输出功率约20%。
[0062]图3给出了该风力机气隙间距与风速之间的最佳性能匹配曲线。
【权利要求】
1.一种定转子气隙可调的鼠笼式电机，其特征在于: 包括轴(I)、连杆(2)、重锤(3)、定子(4)、转子(5)、弹簧(6)、键(7)、支撑杆(8)和外壳(9)； 其位置和连接关系是: 在外壳(9)中心线上设置有轴(I)； 在轴(I)的左边设置有和中心线垂直的支撑杆(8 )，在支撑杆(8 )上下两段分别套入弹簧(6)和重锤(3)，弹簧(6)—端固定在轴(I)上，另一端连接重锤(3)； 在轴(I)的右边通过键(7)连接有转子(5)，在转子(5)的外圈包裹有定子(4)，转子(5)和定子(4)之间留有气隙(Q)； 重锤(3)通过连杆(2)与转子(5)连接。
2.按权利要求1所述的一种定转子气隙可调的鼠笼式电机，其特征在于: 所述定子(4)的内表面呈圆台状；所述转子(5)的外表面呈圆台状，且与定子(4)内表面适配。
【文档编号】H02K7/12GK203827119SQ201420227404
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】危鹏, 王坤, 宁方华 申请人:华中科技大学